EOB127 Sayısal ElektronikSayısal Elektroniğe GirişÖğr. Gör. Gökhan MANAVUygulama SaatiSayı Tabanları Arasında DönüşümlerÖrnek Soru Çözümleri*Modern dijital sistemler milyonlarca hatta milyarlarca transistörden oluşur. *Hiçbir insan, her transistördeki elektronların hareketini açıklayan denklemler yazıp tüm denklemleri aynı anda çözerek bu sistemleri anlayamaz. *Bir mikroişlemciyi nasıl inşa edeceğinizi, ayrıntılara boğulmadan anlamak için karmaşıklığı yönetmeyi öğrenmeniz gerekecektir.Soyutlama Kavramıhttps://www.ntchip.com/electronics-news/transistors-in-cpuMoore Yasası, mikroçiplerin üzerindeki transistör sayısının her iki yılda bir yaklaşık olarak iki katına çıkacağını öngören bir gözlemdir. Bu, çip performansının katlanarak artacağı anlamına gelir. Bu yasa, adını 1965 yılında bu eğilimi fark eden Intel'in kurucu ortağı Gordon Moore'dan almıştır. Başlangıçta 18 aylık bir periyottan bahsetse de, zamanla bu süre iki yıla oturmuştur.https://futuretimeline.net/data-trends/moores-law.htm* Sayısal elektronik analog elektroniğin bir alt kümesi olduğuna göre analog elektroniğin yapabileceğin herşeyi yapamaz ama özelleştirilmiş durumu sayesinde tasarımın daha basit olmasını sağlayabilir. Örneğin, günümüzde televizyonlar, kompakt diskler (CD'ler) ve cep telefonları zamanla analog öncüllerinin yerini almıştır. * Bir çok fiziksel büyüklük analog yapıdadır. Diğer taraftan sayısal bilgi zamanda ve genlikte ayrık sinyaller ile temsil edilir. Yani, sınırlı sayıda bilgi sınırlı sayıda değer ile temsil edilir. * Sayısal elektroniğin ilk yıllarında sayısal sistemler 10 ayrı değere sahipti. * Analitik Motor, bir arabadaki mekanik kilometre sayacına benzer şekilde, 0'dan 9'a kadar etiketlenmiş on pozisyonlu dişliler kullanıyordu. * Analitik Motordan farklı olarak, çoğu elektronik bilgisayar ikili bir gösterim kullanır, çünkü iki farklı gerilim seviyesini on farklı gerilim seviyesine göre ayırt etmek daha kolaydır. Sayısal SoyutlamaBabbage’s Analytical Engine, 1871* N farklı durumdaki ayrık değerli bir değişkendeki bilgi miktarı D, bit birimleriyle ölçülür. İki Tabanı* Aslında bit kelimesi "binary digit" kelimelerinden türetilmiş bir kısaltmadır. George Boole, günümüzde Boole mantığı olarak bilinen ikili değişkenler üzerinde çalışan bir mantık sistemi geliştirdi. George Boole, 1815–1864.* Boole değişkenlerinin her biri DOĞRU veya YANLIŞ olabilir. * Bilgisayarlar genellikle '1'i temsil etmek için pozitif voltaj ve '0'ı temsil etmek için sıfır volt kullanır.Uygulama YazılımıProgramlarİşletim SistemleriMimarilerMikromimarilerMantıkSayısal DevrelerAnalog DevrelerDevre ElemanlarıFizikSürücülerKomut KaydedicileriVeriyolu DenetleyicileriiToplayıcılar HafızalarVE Kapısı DEĞİL KapısıYükselticiler FiltrelerTransistörler DiyotlarElektronlarSoyutlama Kavramı* Karmaşıklığı yönetmenin kritik yolu özetlemedir. * Eğer detaylar önemsizse gizlenir. * Şekilde en düşük özetleme katmanı olarak Fizik verilmiştir, elektronların hareketi ile ilgilenir. * Elektron davranışları günümüzde kuantum mekaniği ve Maxwell denklemleri ile tanımlanır. * Devre elemanları giriş çıkış bağlantıları denklemler ile tanımlanmıştır. * Analog elektronikte, devre elemanlarını kullanarak tasarımlar yapabiliriz. * Örneğin VE-Kapı entegresinin çalışması gibi... * Kapıları bir araya getirerek bileşik ve ardışıl mantık devreleri tasarlanabilir. * Tasarlanan mantık devreleri mikromimarilerin oluşturulmasında kullanılabilir. * Mikro-mimarilerden mimariler, işletim sistemleri, ve tabi ki algoritmaya dayalı yazılımlar işlemcimiz üzerinde işletilebilir. Sayısal Elektroniğe Başlamak için biraz fazlahesaplama var * Ondalık sayılarla çalışmaya alışkınsınız. 1'ler ve 0'lardan oluşan sayısal sistemlerde, ikili veya onaltılık sayılar genellikle daha kullanışlıdır. * İlkokulda ondalık sayılarla saymayı ve aritmetik yapmayı öğrendiniz. Sayı Sistemleri* İkili Sayılar sütun ağırlıkları (sağdan sola) 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096, 8192, 16384, 32768, 65536 vb. şeklindedir.* Uzun ikili sayıları yazmak sıkıcı ve hataya açık hale gelir. * Dört bitlik bir grup, 2 = 16 farklı durumu temsil eder. Onaltı Sayı Tabanı4* Sekiz bitlik bir gruba bayt denir. * 2 = 256 farklı durumu temsil eder. * Bilgisayar belleklerinde depolanan nesnelerin boyutu genellikle bit yerine byte cinsinden ölçülür. * Dört bit veya yarım bayttan oluşan bir gruba nibble denir. * 2 = 16 olasılıktan birini temsil eder. * Nibble'lar artık yaygın olarak kullanılan bir birim değil. Byte, Nibble8 4Kelime (Word)* Mikroişlemciler, verileri kelime adı verilen parçalar halinde işler. * Bir kelimenin boyutu, mikroişlemcinin mimarisine bağlıdır. * 2012 yılında çoğu bilgisayarda 64 bit işlemci vardı; bu da kelime uzunluğunun 64 bit olduğu anlamına gelir. * Daha basit mikroişlemciler, özellikle tost makinesi gibi cihazlarda kullanılan mikrodenetleyicilerde, 8 veya 16 bit kelimeler kullanır.
1
  1. Giriş
  2. Özetleme Kavramı
  3. Moore Yasası
  4. Çip Üretim Teknolojisi
  5. SoyutlamaKavramı Şema
  6. Maxwell Denklemleri
  7. Soyutlama Şeması-2
  8. Soyutlama Şeması-2 Animasyon
  9. Sayısal Soyutlama
  10. Analitik Motor
  11. Sayısal Özetleme-2
  12. İki Tabanı
  13. Gorge Boole
  14. İki Tabanı - 2
  15. Sayı Sistemleri
  16. İkili Sayılar Tablo
  17. Sayı Sistemleri - 2
  18. Onaltı Tabanı
  19. Onaltı Tabanı Tablo
  20. Byte Nibble
  21. Word
  22. Uygulama Saati